JP2011106574A - 電動機の油浸入防止構造 - Google Patents

Abstract

【課題】電動機内に浸入した油を電動機内部に溜まることなく排出し、電動機の寿命低下や機能不全を未然に防止することができる電動機の油浸入防止構造を提供する。
【解決手段】直流モータＭは、フロントハウジング７を第１大径孔３ａに嵌着させ、右側軸受１０を第２大径孔３ｃに嵌着させた状態で、リアハウジング６に形成したフランジ部６ａを組み付けプレート２に固定されている。オイルシール１２の外側から貫通孔３内に浸入した油をハウジングケースの外に排出する第１排出通路は、貫通孔３の内周面に形成した導入溝２１と、第１大径孔３ａに形成した排出溝２２と、前記導入溝２１と排出溝２２とを連通する連通孔２３と、フランジ部６ａに形成した排出溝２２と連通する第１貫通穴２５と、ハウジングケースに形成した排出口と第１貫通穴２５とを連通する排出孔２４とから形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、電動機の油浸入防止構造に関する。

従来、車両の変速装置には、シフトレバーをＰレンジにしたとき、変速装置内部に設けたパーキングギアと係合し、車両が不用意に動かないようにさせるパーキングロック装置が備えられている。

この種のパーキングロック装置は、例えば特許文献１で示すように、アクチュエータ（モータ）がコントロールロッドを介してディテントプレートを回転駆動させると、自動変速機制御装置とパークロッドが同時に摺動操作されるように構成されている。そして、アクチュエータの駆動によって、自動変速機制御装置がＰレンジになる時に、パークロッドの先端に設けられた円錐状のロックカムが、パーキングロックポールをパーキングギアに噛合するロック位置に変位操作する。これによって、パーキングロックポールが噛合したパーキングギアは回転が禁止されて、自動変速機の出力軸の回転も規制されるようになっている。このとき、ディテントプレートの変位はローラ付き板バネによってＰレンジに保持可能に構成される。

特開２００８−３９０９４号公報

ところで、この種のパーキングロック装置は、装置全体が変速装置に内蔵することができるように、益々の小型化が要求されている。変速装置に内蔵されることになると、ディテントプレートを回転駆動させるアクチュエータ、即ち、モータも内蔵しなければならない。

このとき、モータは、変速装置に充填されている作動油に曝されることになり、該作動油がモータ内部に浸入して、モータを機能不全に落とし込んだり、寿命低下に至らしめたりしないような何らかの対策が必要になる。そこで、作動油が充填される部屋の区画壁に設けたボス部からモータの出力軸を突出させた場合、出力軸を伝ってモータ内部に作動油が浸入しないように、ボス部内周面と出力軸の間にオイルシールを配置して未然に作動油が浸入しないようにすることが考えられる。

しかしながら、オイルシールを施しても、使用環境を考えてモータ側に万が一浸入するあらゆる場面を想定し対処する必要がある。例えば、オイルシールのリップ先端部と出力軸と接触部分の油膜が形成されている部分から、万が一、モータ側に浸入することを想定すると、この浸入した作動油は、モータのフロントハウジングに設けた出力軸を回転可能に支持する軸受けを介してモータのフロントハウジング内に浸入することが考えられる。

本発明は、上記問題を解消するためになされたものであって、その目的は電動機内に浸入した油を電動機内部に溜まることなく排出し、電動機の寿命低下、機能不全を未然に防止することができる電動機の油浸入防止構造を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、ハウジングケース内に固定された組み付け基板の一側面に、同組み付け基板を貫通する貫通孔を有するボス部を突出形成し、電動機の回転軸が前記貫通孔の先端側開口部から突出するように、前記組み付け基板の他側面から前記電動機の前部軸受を前記ボス部の貫通孔の基端側開口部に嵌着させて前記電動機を前記組み付け基板に固定し、前記貫通孔の先端側開口部の内周面と前記回転軸との間にオイルシールを配設した電動機の油浸入防止構造であって、前記前部軸受と前記オイルシールの間に形成された前記貫通孔の内周面から、その内周面の高さ位置より低い高さ位置に形成された前記ハウジングケースの排出口の外に通じる第１排出通路を、少なくとも前記組み付け基板と前記ハウジングケースのフレームに形成した。

請求項１に記載の発明によれば、オイルシールと回転軸の間を通ってオイルシールの外側から貫通孔内に油が浸入しても、前部軸受を介して電動機のハウジング内に浸入させることなく、外に排出させることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動機の油浸入防止構造において、前記電動機のフロントハウジングの外周壁から、その外周壁の高さ位置より低い高さ位置に形成された前記ハウジングケースの排出口の外に通じる第２排出通路を形成した。

請求項２に記載の発明によれば、万が一、電動機のハウジング内に油が浸入しても、第２排出通路を通って外に排出させることができる。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の電動機の油浸入防止構造において、前記ボス部は、前記貫通孔の基端側開口部に第１大径孔が拡開形成され、その第１大径孔の奥面に第２大径孔が拡開形成されるとともに、先端側開口部に前記オイルシールが配設固定される第３大径孔が拡開形成され、前記電動機は、前記電動機のフロントハウジングを前記第１大径孔に嵌着させ、前記電動機の前部軸受を第２大径孔に嵌着させた状態で、前記電動機のリアハウジングに形成したフランジ部が前記組み付け基板の他側面に固定され、前記第１排出通路は、前記貫通孔の下側内周面に形成した導入溝と、前記第１大径孔の内周面であって、前記導入溝の高さ位置より低い高さ位置に形成した排出溝と、前記導入溝２１の底面から下方に向かって前記排出溝まで貫通形成した連通孔と、前記リアハウジングのフランジ部に排出溝と連通する貫通穴と、前記ハウジングケースに、前記排出口から前記フランジ部の貫通穴に向かって貫通形成した排出孔とからなる。

請求項３に記載の発明によれば、オイルシールと回転軸との間を介してボス部の貫通孔内に浸入した油は、貫通孔の内周面を伝って導入溝に案内される。導入溝に導かれた油は、連通孔を通って下方に位置する排出溝に導かれ、フランジ部に形成した貫通穴及びハウジングケースの隔壁に形成された排出孔を介して、ハウジングケースの排出口から排出される。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の電動機の油浸入防止構造において、前記第２排出通路は、前記電動機のフロントハウジング内と前記ボス部の第１大径孔に形成した排出溝とを連通させて形成した。

請求項４に記載の発明によれば、電動機のハウジング内に油が浸入しても、第２排出通路を介して第１排出通路の排出溝に排出される。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１つに記載の電動機の油浸入防止構造において、前記ハウジングケースは、車両の変速装置のハウジングケースであって、前記組み付け基板に固定されて前記ハウジングケース内に配設された電動機は、パーキングロック装置を駆動する直流モータであり、その直流モータの回転軸の先端に設けたギアが作動油に曝されるように配設される。

請求項５に記載の発明によれば、変速装置のハウジングケース内に配設されたパーキングロック装置の直流モータは、変速装置の作動油が、万が一、浸入しても、外に排出させることができ、電動機の寿命低下や機能不全を未然に防止することができる。

本発明によれば、電動機内に浸入した油を電動機内部に溜まることなく排出し、電動機の寿命低下、機能不全を未然に防止することができる。

変速装置のハウジングケース内のモータの組み付け状態を示す断面図。 モータの組み付け状態を示す要部拡大断面図。 油浸入防止構造について説明するための断面図。

以下、本発明の電動機の油浸入防止構造の第１実施形態を図面に従って説明する。
図１は変速装置に設けたパーキングロック装置のアクチュエータとして用いられる直流モータの取り付け状態を示す要部断面図、図２はその直流モータの油浸入構造を説明するための拡大断面図を示す。

図１において、車両に備えられた変速装置のアルミダイキャスト製のハウジングケース１はそのケース内にパーキングロック装置を収容する収容空間Ｓが設けられている。収容空間Ｓは、組み付け基板としての組み付けプレート２と、ハウジングケース１内に突出形成した隔壁１ａにて、左側上部空間Ｓ１、左側下部空間Ｓ２及び図示しないクランクシャフトに固着されたパーキングギアが収容された右側収容空間Ｓ３に区画されている。尚、収容空間Ｓの各空間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は、変速装置の各機構の潤滑をよくするための作動油で満たされるようになっている。

組み付けプレート２は、アルミダイキャスト製であって、パーキングロック装置を構成する各種の構成部材が集約して組み付けられ、その組み付けられた状態でハウジングケース１内に固設されている。詳述すると、組み付けプレート２の左側面上側には、左側上部空間Ｓ１に収容されるように直流モータＭが固設されている。直流モータＭが固設されることによって、組み付けプレート２の右側面に突出形成したボス部Ｂの貫通孔３を右側面から閉塞する。そして、直流モータＭの回転軸４は、組み付けプレート２に形成したボス部Ｂを介して右側収容空間Ｓ３に突出し、その先端には第１ヘリカルギアＧ１が形成されている。第１ヘリカルギアＧ１は、組み付けプレート２の右側面に設けた駆動ギアＧ３とで中間ギア機構を構成する第２ヘリカルギアＧ２と噛合する。

従って、直流モータＭの駆動により、第２ヘリカルギアＧ２及び駆動ギアＧ３を介して、セクタギアＧ４等、パーキングロック装置の各種構成部材を作動させて同じく図示しないパーキングロックポールをパーキングギアに噛合するロック位置と噛合が解除されるアンロック位置との間を駆動させるようになっている。

組み付けプレート２に固設される直流モータＭは、ブラシ付き直流モータであって、そのモータハウジング５は、鉄製のよりなるヨークハウジングであって、有蓋円筒状のリアハウジング６と、そのリアハウジング６の開口部を閉塞する円板状のフロントハウジング７とを有し、互いに連結固定することによって形成されている。

図３に示すように、リアハウジング６の開口端部外周縁には全周に亘ってフランジ部６ａが延出形成されている。一方、フロントハウジング７の中央部には、嵌合凹部７ａが前面から内側に向かって凹設されているとともに、嵌合凹部７ａの奥面中央部に貫通孔７ｂが形成されている。フロントハウジング７の外周壁７ｃの外周面には環状の係止片８が延出形成されている。

そして、リアハウジング６とフロントハウジング７とを連結固定するとき、フロントハウジング７の外周壁７ｃが、リアハウジング６の開口端部内周面に嵌着され、外周壁７ｃに形成した係止片８がリアハウジング６のフランジ部６ａと密着係合する。これによって、リアハウジング６とフロントハウジング７との連結部分は、油密状態なり、連結部分を介して外部からモータハウジング５内への浸入するおそれを無くしている。

整流子９を取着した回転軸４は、リアハウジング６の奥面に形成した凹部に固設した左側軸受（図示せず）とフロントハウジング７の嵌合凹部７ａに固設させた右側軸受１０によって、モータハウジング５に対して回転可能にかつ軸線方向に移動不能に支持されている。

組み付けプレート２に形成したボス部Ｂの貫通孔３の左側開口部には、第１大径孔３ａが拡開形成されている。その第１大径孔３ａと貫通孔３との段差面には第１大径孔３ａより小径の第２大径孔３ｂが拡開形成されている。そして、第１大径孔３ａには、直流モータＭのフロントハウジング７が嵌着固定され、第２大径孔３ｂには、フロントハウジング７に固着した右側軸受１０の外周面が嵌着固定される。

つまり、フロントハウジング７を第１大径孔３ａに、右側軸受１０を第２大径孔３ｂに、それぞれ嵌着固定した状態で、リアハウジング６のフランジ部６ａを複数個のボルト１１で組み付けプレート２の左側面に対して締結することによって、直流モータＭは組み付けプレート２に対して固定される。このとき、直流モータＭの回転軸４の第１ヘリカルギアＧ１は、ボス部Ｂの貫通孔３から右側収容空間Ｓ３内に突出する。

なお、直流モータＭが組み付けプレート２に対して固定される状態では、ハウジングケース１内に突出形成した隔壁１ａの先端面１ｂが、リアハウジング６のフランジ部６ａを組み付けプレート２に向かって押圧する状態になっている。

次に、直流モータＭへの油浸入防止構造について図３に従って説明する。
図３に示すように、ボス部Ｂの貫通孔３の右側開口部には、第２大径孔３ｂと同径の第３大径孔３ｃが拡開形成されている。第３大径孔３ｃには、オイルシール１２が配設されている。オイルシール１２は、金属環１３とバネ１４を有し、そのはめあい部１２ａが第３大径孔３ｃの内周面に固定し、リップ部１２ｂが回転軸４の軸表面を押圧して油の浸入を防止するようになっている。

また、ボス部Ｂの貫通孔３の中央部下側内周面には、軸線方向に沿って第２大径孔３ｂの内周面の中央部位置まで導入溝２１が形成されている。さらに、第１大径孔３ａの下側内周面には、排出溝２２が軸線方向に沿って形成されている。さらにまた、組み付けプレート２には、導入溝２１と排出溝２２を連通する連通孔２３が、導入溝２１の終端底面から下方に向かって貫通形成されている。

従って、ボス部Ｂの貫通孔３におけるオイルシール１２と右側軸受１０との間の空間は、導入溝２１、連通孔２３を介して排出溝２２に連通する。その結果、万が一、オイルシール１２を介して浸入した油は、導入溝２１、連通孔２３を介して排出溝２２に導かれるようになっている。

また、ハウジングケース１内に突出形成した隔壁１ａには、排出孔２４が貫通形成されている。排出孔２４は、その内径が右側の内部開口部から左側の外部開口部（排出口２４ａ）に向かって大径となる孔であって、その内周面下側が排出口２４ａに向かって緩やかに下側に傾斜させている。

リアハウジング６のフランジ部６ａの隔壁１ａに当接している部分には、排出孔２４と排出溝２２とを連通する第１貫通穴２５が形成されているとともに、第１貫通穴２５の外周部と隔壁１ａの先端面１ｂに形成した凹部の間にはオーリング２６が配設されている。従って、排出溝２２に導かれたオイルシール１２を介して浸入した油は、第１貫通穴２５、排出孔２４を介してハウジングケース１の外に排出される。

そして、オイルシール１２を介して浸入した油が、導入溝２１、連通孔２３、排出溝２２、第１貫通穴２５、排出孔２４の順に案内されてハウジングケース１の外に排出される経路を第１排出通路という。従って、第１排出通路を形成したことにより、万が一、オイルシール１２を介して浸入した油は、ハウジングケース１の外に排出され、直流モータＭのモータハウジング５内に浸入していくことはない。

また、直流モータＭのフロントハウジング７であって、その外周壁７ｃの外周面の最下部分に軸線方向に沿って、案内溝３１が形成されているとともに、外周壁７ｃに形成した係止片８に案内溝３１と連通する第２貫通穴３２が軸線方向に沿って、貫通形成されている。

従って、モータハウジング５内と組み付けプレート２に形成した排出溝２２は、案内溝３１、第２貫通穴３２を介して連通する。その結果、モータハウジング５内に浸入した油は、フロントハウジング７に形成した案内溝３１、第２貫通穴３２を介して排出溝２２に導かれるようになっている。そして、排出溝２２に導かれた油は、第１貫通穴２５、排出孔２４を介してハウジングケース１の外に排出される。

そして、右側軸受１０を介して浸入した油が、案内溝３１、第２貫通穴３２、排出溝２２、第１貫通穴２５、排出孔２４の順に案内されてハウジングケース１の外に排出される経路を第２排出通路という。従って、第２排出通路を形成したことにより、例えば、第１排出通路の上流部（例えば、連通孔２３）が詰まってボス部Ｂの貫通孔３内に浸入した油が溜まり、その油が右側軸受１０を介してモータハウジング５内に浸入しても、ハウジングケース１の外に排出され、直流モータＭのモータハウジング５内に溜まることはない。

次に、上記のように構成した油浸入防止構造の作用について説明する。
今、オイルシール１２のリップ部１２ｂと回転軸４の軸表面との間を介して右側収容空間Ｓ３側からボス部Ｂの貫通孔３内に油が浸入すると、第１排出通路を通ってハウジングケース１の外に排出される。

つまり、該油は、貫通孔３の内周面を伝って同内周面の下側に形成した導入溝２１に案内される。導入溝に２１に導かれた油は、連通孔２３を通って下方に位置する排出溝２２に導かれる。そして、排出溝２２に導かれた油は、フランジ部６ａに形成した第１貫通穴２５及びハウジングケース１の隔壁１ａに形成された排出孔２４を介して、ハウジングケース１の外に排出される。

従って、オイルシール１２を介して、万が一、右側収容空間Ｓ３側からボス部Ｂの貫通孔３内に油が浸入しても、モータハウジング５内に浸入することなく、第１排出通路を通って外に排出される。

また、何らかの原因で第１排出通路の導入溝２１又は連通孔２３が詰まり、ボス部Ｂの貫通孔３内に浸入した油が、右側軸受１０を介して浸入する場合がある。その場合、その浸入した油は、フロントハウジング７の貫通孔７ｂを介してモータハウジング５内に浸入することになる。このとき、フロントハウジング７の内周面を伝って、リアハウジング６の内周面の下側に導かれ、第２排出通路を通ってハウジングケース１の外に排出される。

つまり、リアハウジング６の内周面の下側に導かれ油は、フロントハウジング７の案内溝３１、第２貫通穴３２を介して排出溝２２に導かれる。そして、排出溝２２に導かれた油は、フランジ部６ａに形成した第１貫通穴２５及びハウジングケース１の隔壁１ａに形成された排出孔２４を介して、ハウジングケース１の外に排出される。

従って、右側軸受１０を介して、万が一、貫通孔３側からフロントハウジング７内に油が浸入しても、モータハウジング５内に溜まることなく、第２排出通路を通って外に排出される。その結果、モータハウジング５内の整流子９等の各種構成部品が油に触れることがないため、油に曝されることによる直流モータＭの寿命低下や機能不全が未然に防止できる。

次に、上記のように構成した実施形態の効果を以下に記載する。
（１）上記実施形態によれば、直流モータＭの右側軸受１０を嵌着した第２大径孔３ｂと、オイルシール１２を嵌着した第３大径孔３ｃの間の貫通孔３の内周面から、変速装置のハウジングケース１の外に通ずる第１排出通路を形成した。そして、オイルシール１２のリップ部１２ｂと回転軸４との間を通って右側収容空間Ｓ３側から浸入した油を、第１排出通路を通って変速装置のハウジングケース１の外に排出させるようにした。

従って、オイルシール１２を介して、万が一、右側収容空間Ｓ３側からボス部Ｂの貫通孔３内に油が浸入しても、モータハウジング５内に浸入させることなく、外に排出させることができる。
（２）上記実施形態によれば、直流モータＭのフロントハウジング７の外周壁７ｃに案内溝３１、第２貫通穴３２を形成して、フロントハウジング７の外周壁７ｃから変速装置のハウジングケース１の外に通ずる第２排出通路を形成した。そして、右側軸受１０を通ってボス部Ｂの貫通孔３側から浸入した油を、第２排出通路を通って変速装置のハウジングケース１の外に排出させるようにした。

従って、何らかの原因で第１排出通路の導入溝２１又は連通孔２３が詰まって、ボス部Ｂの貫通孔３内に溜まった油が、右側軸受１０を介して、フロントハウジング７内に油が浸入してもモータハウジング５内に溜まることなく、外に排出させることができる。その結果、モータハウジング５内の整流子９等の各種構成部品が油に曝されることがなく直流モータＭの寿命低下や機能不全が未然に防止できる。

尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、直流モータＭをブラシ付直流モータとしたが、これに限定されるものではなく、ブラシレスモータ、リラクタンスモータ、パルスモータ、誘導モータ等、その他、電動機に具体化してもよい。

・上記実施形態では、第１排出通路と第２排出通路ついて、排出溝２２、第１貫通穴２５及び排出孔２４を共用したが、それぞれ独立した通路としてもうけてもよい。
・上記実施形態では、第１排出通路が目詰まりを起こし機能を果たさなかった場合を考慮して、第２排出通路を形成したが、第１排出通路の通路断面積が目詰まりを起こさない大きさであるならば、第２排出通路を省略して実施してもよい。

・上記実施形態では、第１排出通路は、リアハウジング６のフランジ部６ａに形成した第１貫通穴２５を一部とした。これを、第１排出通路を、リアハウジング６のフランジ部６ａに設けずに、組み付けプレート２とハウジングケース１に設けて実施してもよい。

１…ハウジングケース、１ａ…隔壁、１ｂ…先端面、２…組み付けプレート（基板）、３…貫通孔、３ａ…第１大径孔、３ｂ…第２大径孔（基端側開口部）、３ｃ…第３大径孔（先端側開口部）、４…回転軸、５…モータハウジング、６…リアハウジング、６ａ…フランジ部、７…フロントハウジング、７ａ…嵌合凹部、７ｂ…貫通孔、７ｃ…外周壁、８…係止片、１０…右側軸受（前部軸受）、１２…オイルシール、１２ａ…はめあい部、１２ｂ…リップ部、２１…導入溝（第１排出通路）、２２…排出溝（第１排出通路）、２３…連通孔（第１排出通路）、２４…排出孔（第１排出通路）、２４ａ…排出口、２５…第１貫通穴（第１排出通路）、２６…オーリング、３１…案内溝、３２…第２貫通穴、Ｂ…ボス部、Ｓ…収容空間、Ｓ１…左側上部空間、Ｓ２…左側下部空間、Ｓ３…右側収容空間、Ｍ…直流モータ（電動機）。

Claims (5)

1. ハウジングケース内に固定された組み付け基板の一側面に、同組み付け基板を貫通する貫通孔を有するボス部を突出形成し、電動機の回転軸が前記貫通孔の先端側開口部から突出するように、前記組み付け基板の他側面から前記電動機の前部軸受を前記ボス部の貫通孔の基端側開口部に嵌着させて前記電動機を前記組み付け基板に固定し、前記貫通孔の先端側開口部の内周面と前記回転軸との間にオイルシールを配設した電動機の油浸入防止構造であって、
   前記前部軸受と前記オイルシールの間に形成された前記貫通孔の内周面から、その内周面の高さ位置より低い高さ位置に形成された前記ハウジングケースの排出口の外に通じる第１排出通路を、少なくとも前記組み付け基板と前記ハウジングケースのフレームに形成したことを特徴とする電動機の油浸入防止構造。
2. 請求項１に記載の電動機の油浸入防止構造において、
   前記電動機のフロントハウジングの外周壁から、その外周壁の高さ位置より低い高さ位置に形成された前記ハウジングケースの排出口の外に通じる第２排出通路を形成したことを特徴とする電動機の油浸入防止構造。
3. 請求項１又は２に記載の電動機の油浸入防止構造において、
   前記ボス部は、前記貫通孔の基端側開口部に第１大径孔が拡開形成され、その第１大径孔の奥面に第２大径孔が拡開形成されるとともに、先端側開口部に前記オイルシールが配設固定される第３大径孔が拡開形成され、
   前記電動機は、前記電動機のフロントハウジングを前記第１大径孔に嵌着させ、前記電動機の前部軸受を第２大径孔に嵌着させた状態で、前記電動機のリアハウジングに形成したフランジ部が前記組み付け基板の他側面に固定され、
   前記第１排出通路は、前記貫通孔の下側内周面に形成した導入溝と、
   前記第１大径孔の内周面であって、前記導入溝の高さ位置より低い高さ位置に形成した排出溝と、
   前記導入溝２１の底面から下方に向かって前記排出溝まで貫通形成した連通孔と、
   前記リアハウジングのフランジ部に排出溝と連通する貫通穴と、
   前記ハウジングケースに、前記排出口から前記フランジ部の貫通穴に向かって貫通形成した排出孔と
   からなることを特徴とする電動機の油浸入防止構造。
4. 請求項３に記載の電動機の油浸入防止構造において、
   前記第２排出通路は、前記電動機のフロントハウジング内と前記ボス部の第１大径孔に形成した排出溝とを連通させて形成したことを特徴とする電動機の油浸入防止構造。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の電動機の油浸入防止構造において、
   前記ハウジングケースは、車両の変速装置のハウジングケースであって、前記組み付け基板に固定されて前記ハウジングケース内に配設された電動機は、パーキングロック装置を駆動する直流モータであり、その直流モータの回転軸の先端に設けたギアが作動油に曝されるように配設されることを特徴とする電動機の油浸入防止構造。

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